61新型节能产品(自控温电热带)_自控温电热带

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新型节能产品——自控温电热带

1.1简介

自控温（自限式、自调控、变功率）电热带是当今世界上先进的智能型电热器件，其发热元件是由具有“PTC”效应（电阻正温度系数效应）的导电高分子纳米复合材料挤包在两股平行导电线芯之间形成的带状（线状、板状）器件。该发热元件可随温度的变化而自动调整输出功率，当温度升至某一特定值时，其电阻趋向于无穷大，输出功率趋近于零。因此具有良好的记忆特性和开关特性。该产品集PTC材料制备技术、先进制造技术、专业检测技术、产品应用技术为一体。1.2自控温电热带的特点

（1）电热带相对被伴热体系而言，可根据实际需要自动调节输出功率，不会因自身发热而烧毁，故为新一代节能型电热器件。

（2）低温快速起动，高温自动限温，表面温度均匀，任何一处皆可因其被伴热处的温度变化而自动调节，无需增设控温装置。

（3）安装简便、维护简单，交直流两用，宽幅工作电压，适应面广，自动化水平高，运行及维护费用低。

（4）可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温热点及烧毁之虑。结合远红外转化辐射技术对人体有益无害，双屏蔽100%抗电磁波，隔热延缓提高间隙承受温度。1.3自控温电热带的技术参数：

（1）功率—温度特性

该特性是模拟管道伴热保温条件下测定的。随被伴热体系温度的增加，功率大致呈现线性下降趋势，其斜率为被伴热体系温度每改变一度时电热带功率的减少量，它反映了功率随温度自动调节的能力。应当指出，电热带的功率是稳定态参数，影响的因素较多，不能简单地用电流乘以电压加以计算，不同的电压、功率、温度等级特性曲线各异。

（2）维持温度

用电热带加热或伴热某一体系，若单位时间内电热带向该体系传递的热量等于该体系向环境传递的热量，该体系的温度将维持不变，其维持温度不超过产品的最高维持温度，并可通过热工设计来实现，但若控温精度较高时应配置温控器。

（3）最高承受温度

电热带的PTC芯带能承受低于一定温度的外部热源的影响，高于此温度后，该PTC芯带功率会出现永久性的下降。因此，长期使用中不要超过该型号电热带的最高承受温度。采用热隔离法，可以在短时间内承受过高温度，安全承受时间的长短是判别产品优劣的一项主要指标。

（4）最高表面温度

在隔热良好的密闭容器内放足够长度的电热带，在额定电压下达到的最高温度为电热带的最高表面温度。这一参数对有易燃或易分解变质物料或有易爆气体的场合是十分重要的，不同电压，不同功率，不同温度等级的产品具有不同的最高表面温度。

（5）使用寿命

电热带的使用寿命主要取决于PTC发热芯带在使用过程中输出功率的衰减率（⊿P%=(Po-Pt)/Po×100%），同时绝缘层和外护套也应满足使用要求，否则会影响使用寿命。使用寿命通常用功率衰减率⊿P%达到20%的时间来衡量。

（6）最大使用长度

电热带可以任意剪短使用，但只能在一定长度范围内任意接长；换言之，不得超过最大使用长度。最大使用长度因额定电压、功率、导线截面及使用时最低环境温度的不同而异。如果要求使用的长度超过电热带的最大使用长度，应当另接电源或采取特殊接线方式或使用特殊规格的中长型或特长型伴热电带。

（7）产品的阻燃性能

阻燃分自熄和不延燃，氧指数应≥30。不燃与阻燃是两个概念。阻燃性质以绿色环保阻燃为佳。对于燃烧时产生浓烟和有害气体以导致人身安全，并对环境产生后续污染的阻燃材料属禁止生产范围，目前国际上以欧盟环保认证，即对六种有害物质作强行限制，而国内产品仅芜湖科华自限式电热带通过了该项认证，即Rohs认证。近期国内少数厂家生产有卤浓烟阻燃型PTC产品应属淘汰或禁止类产品。

（8）起动电流

指电热带在某温度某伴热体系下通电瞬间的电流，起动电流通常高于稳态工作电流的数倍值。本公司规定在10℃循环和管外贴敷对外界隔热条件下以通电瞬间的电流值为起动电流的标称值。起始值与稳态值之比为3-5。所谓以起动电流太小辩优率的说法是错误的，因不同的条件、不同温度等级、不同标称输出功率的产品起始电流是不同的，离开使用条件是不能相互比较的，对该产品组成的系统起始电流值的大小与控制器件配套应特别注意。1.4自控温电热带的分类

电热带分加热带和伴热带两大类，每类又按温度等级、功率大小、结构尺寸、工作电压而系列化，同时每种产品因技术指标的不同，其产品的特性曲线是不同的，因此，该产品的分类，国际上出现了越来越多的专用产品。因此客户在选择这类产品时应全面审查，并进行实物对比，以免误导。

特种专利系列：指该产品PTC芯带核心材料为特种耐高温、完全不燃的导电高分子材料，其主要技术指标远远高于普通PTC材料制作的PTC芯带，至今“芜湖科华”是国内拥有特种系列产品（含高、中、低温度等级）的唯一制造厂家。

普通专利系列：指该产品PTC芯带核心材料是以普通聚烯烃树脂为基料，具有可燃或难燃特性，且有蜡油烟味的导电高分子复合材料。国外普通PTC材料仅限用低温等级产品，所谓专利系列是指该系列产品的结构拥有中国专利制造技术。本公司拥有自主知识产权及专利产品二十余项，其中发明专利二项（详见科华公司专利一览表），并拥有原发性核心技术。

普通系列：上述普通专利系列中非专利结构为普通系列产品，即普通PTC材料，以传统的电线电缆导电线芯结构制造的产品，一般应用于民用及要求较低的场合。

专用系列：由于自控温电热带的应用范围非常之广，几乎覆盖所有行业，众多场合及工艺装置、设备等，具有较强的专业特性要求。为了满足各类行业的特殊要求所采用的PTC材料、电热带的结构及护层材料、PTC芯带的技术特性都应是不同的。同时目前国际通行的设计方法已满足准确地进行热工设计和产品选型，由于国际上尚无完善的标准，特别是产品分类标准，因此为了简化热工设计及满足各类专用产品技术特性不同而进行产品选型以免误用等，“芜湖科华”集二十余年的制造与应用经验总结和一流的产品开发能力，形成多种专用系列产品，并具有专利保护，方便客户使用，维护延伸开发产品的知识产权，这也是用户判别同类厂家制造水平和原发性核心技术有无或高低的主要依据。

据调查，特种PTC自控温电热带目前国内仅（芜湖科华与华东理工大学）具有联合制造技术，因此大量需蒸汽扫线电伴热场合，由于需方单位对此产品了解甚少，加之销售上的误导或不正当的销售行为严重地危害了这一产品应用市场正常发展，使国家及使用单位受到较多的损害，这里希望有关单位或个人加以识别。最简单地识别办法是用明火燃其PTC发热芯带（而不是绝缘层或加强护层），即使烧红了也未出现明火（不燃），即是特种PTC，若出现蜡油烟味或明火则为普通PTC）。经调查，电厂需蒸汽高温扫线场合，凡采用国产（非特种）普通PTC电热带虽经隔热法（即一层隔热，一层保温或增设隔热夹）安装措施仍然解决不了电热带因其最高承受温度较低不适应蒸汽扫线的场合，而致其使用寿命较短，甚至事故不断，凡是误用电热带的老电厂，要么不相信国产产品，要么就不再采用，而实际上凡采用国际领先水平特种PTC电热带，再经特殊设计“隔热法”处理，没有任何一家电厂使用失败过。由于蒸汽扫线时间相对较短，一般控制在≤30分钟左右。可采用前图“特殊情况下的设计”进行安装。一般来说，这种结构的内层保温层厚度为5-10mm，在内保温层外包铝胶带，铝胶带上敷设玻纤布特种自控温电热带。每毫米内层保温层可使扫线温度延缓减低10℃左右；在此基础上采用隔离支架，每米1-2只，效果更理想。当然，在扫线时必须停止通电，管线热损失仍按常规设计，保温层厚度只能按外层为计算厚度。详情见耐蒸汽高温扫线隔热隔离法图示。目前芜湖科华针对电厂蒸汽扫线这一特殊要求开发出具有延缓隔热玻纤布层的普通专利型电厂专用自限式电热带，价廉物美，也可以在≤250℃范围内采用耐扫线时间控制≤10分钟，≤540℃≤1分钟。1.5自控温电热带产品结构及特性曲线

自控温电热带虽无国际标准、国家强制执行标准及行业标准，但国际上通常采用功能较全的加强型产品结构，即如右图1所示，为科华公司最新多功能专利产品。1.5.1结构

（1）圆形或扁形两股平行金属导电线芯：即PTC发热材料的电极。（2）PTC发热芯带：分“特种”或“普通”PTC材料构成。

（3）（4）复合绝缘护层：因需要可分别采用聚乙烯、阻燃聚乙烯、氟塑 料等材料；绝缘安全防护。最新企标增设防收缩绝缘层，故绝缘层为复 合双绝缘。

（6）屏蔽层：金属丝编织层，接地、漏电保护、屏蔽、防爆。

（5）功能层：全屏蔽，100%抗电磁波，金属箔膜或远红外涂层或延缓隔热膜； 远红外转化、延缓隔热、短时耐高温。

（7）加强护层：防腐、绝缘、加强防护，材料类型同绝缘护层。1.5.2特性曲线

图3超长型 图2中长型 图1多功能专利型

①电阻温度特性曲线 ②功率温度特性曲线 ③温度控制曲线

1.6自控温电热带产品分类及标识：(一)、工业用：

1、特种专利系列；

2、普通专利系列。(二)、专用系列：

1、长输伴热或内置热输用：（1）中长型；（2）超长型；（3）内置用。

2、热力采油专用：（1）油井用；（2）抽油杆用。

3、电厂计控管线蒸气扫线专用；

4、消防防冻专用；

5、低温浇铸砼专用；

6、防冻、防滑、化冰雪专用；

7、热水伴热专用；

8、采暖专用；

9、柔性电热器具专用；

10、太阳热水器进出水管防冻专用；

11、各种特殊输出特性，各种电压或宽幅工作电压，各种耐寒、耐油等特殊要求的PTC产品。1.7自控温电热带的部分延伸电热器材产品：

（1）、各类采样分析电伴热管或保温管；（2）、散热器（采暖用）或（仪表箱伴热用）；

（3）、电热板（采暖用）或（恒温箱用）；

（4）、电热垫（毯）（采暖、理疗、保健、防滑、化冰雪）；（5）、各类柔性电热器材；

（6）、自恢复式保险丝；

（7）各类冷热交换器；

（8）应客户需要开发各种特种电热器材，如南极高寒地区用户等。1.8注

（1）、自控温电热带的国际通行产品结构为加强型，而国内大多数厂家按照加工过程中的绝缘、屏蔽、加强护层分为三种结构产品，使用时必需屏蔽接地并配置漏电保护，如果以仅有绝缘层基本结构产品，无法采取接地和配置漏电保护措施，直接用于电伴热工程（违反电器产品国家安全使用标准及使用规范），实际存在较为严重的安全隐患，可能出现因短路烧毁等恶性事故，太阳热水器进出水管防冻堵电伴热即为典型大面积误用、有章不循、有法不依的典型案例。这种简单地直接使用为误用（这种基本结构一般以再制品器件应用于工艺装置或延伸开发的电热器材），故这里将误用的有害之处告知，误用后果自负，望请切记！

（2）、使用自控温电热带时应参阅“芜湖科华”应用手册或向公司咨询，目前此类产品虽不属CCC认证范围。但“芜湖科华”产品已通过CCS、Ex、UL、Rohs、ISO9001认证，应用已列入国家标准，请参阅国家标准03S401设计图集，因此在选用国内外产品时应切记定量分析它们的产品特性曲线和技术指标以及产品结构和护层材料的性能指标，区别使用或应做对接论证方可使用，否则应按应用范围选择专用产品，简化设计选型，做到规范使用。

（3）、目前国内此类产品制造厂家较少，多数为近二年起步，产品质量良莠不齐，更多的是低价贴牌产品，产品分类混乱，工业和民用产品混用，具有国际水平的特种PTC产品仅“芜湖科华”一家，此产品与本公司专利产品属不贴牌产品，因此望请客户严格审查并以实物对比识别，以免误用。